用于降解罗丹明B的三氧化钨-二氧化钛纳米管阵列

水和土壤污染的主要来源是纺织工业排放的废水中的有害着色剂。罗丹明B(RhB) 是纺织工业中使用最多的染料,因此被广泛认为是典型的水污染物。在当今可用的几种方法中,通过光催化降解从纺织废水中去除罗丹明B染料受到了研究人员的广泛关注,因为它可以将罗丹明 B 染料转化为水、二氧化碳和无机酸,而不会产生二次污染物。
 
最近,科学家们推出了一种基于用三氧化钨 (WO3) 装饰的氧化钛 (TiO2) 纳米管阵列通过电化学沉积制备的高效光催化剂。通过将 WO3 电化学沉积在钛纳米管 (TNT) 阵列上,合成了一种有效的光催化剂, 既用于降解罗丹明 B 的 三氧化钨-二氧化钛纳米管阵列。其合成过程如下:
 
罗丹明B粉图片
 
首先,将电化学阳极氧化应用于 1.0 × 3.0 cm 钛 (Ti) 箔。通过分别在丙酮、异丙醇和去离子水中超声搅拌30分钟来清洁箔。然后,将箔放置在阳极室中的电化学电池中,而铂网是阴极。加入含有乙二醇、0.4% (w/w) NH4F 和5% (w/w) 去离子水的细胞溶液,在室温磁力搅拌下施加直流电势(40 V) 4 h。从电池中取出阵列,将其浸入甲醇中 1 分钟以去除任何残留物并用水冲洗。最后,它在环境空气中在 450°C 下退火 1 小时,使相变从无定形到锐钛矿。通过将表面积为 2.0 cm2 的阵列浸入含有 0.03 M 钨酸盐溶液和 0.01 M H2SO4 和 0.1 M H2O2 的混合物的电池中来修饰电极。铂丝用作对电极。然后,在 -0.6-1.0 与 Ag/AgCl 之间以 50 mV s-1 的速率扫描两个周期的电位。然后,通过将电位从 -0.6 – 1.0 V vs Ag/AgCl 循环数次,将 WO3 装饰在 TNT 电极上。 -0.3 V附近的峰值可归因于TNT表面过氧钨酸的还原,随着循环次数的增加,峰值向正方向移动。增加循环次数引起的电位变化清楚地表明在 TNT 电极上形成了 WO3 层。
 
WO3-TiO2纳米管阵列的SEM图像
 
简而言之,三氧化钨-二氧化钛纳米管阵列是一种用于降解罗丹明B的高效光催化剂, 其合成是通过将WO3 电化学沉积在钛纳米管 (TNT) 阵列上。 XRD和XPS结果表明WO3物质以无定形和/或高度分散的状态存在于TiO2纳米管表面。与裸 TNT 电极相比,该电极对罗丹明 B 的降解性能最好。结果表明,在10分钟内可以实现有效的染料去除。
 

 

 

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